CN215743358U - 一种水解生产木糖的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水解生产木糖的自动控制系统，包括水解反应釜、工艺硫酸储罐、PLC控制器、在线监控机构和现场被控机构；水解反应釜分别与蒸汽管道、泄压管道、进液管道和排液管道连通，且进液管道与工艺硫酸储罐连通；现场被控机构包括蒸汽气动阀、泄压气动阀、进液气动阀、排液气动阀；在线监控机构包括设置于水解反应釜一侧温度变送器、工艺硫酸储罐一侧的液位变送器以及进液管道上压力变送器；PLC控制器输入端连接在线监控机构输出端，PLC控制器输出端连接控制现场被控机构输入端，PLC控制器接受在线监控机构信号进而控制现场被控机构启闭。本实用新型自动化程度高，减轻员工劳动强度，降低工艺指标波动，提高木糖的产率。
Description
技术领域
本实用新型涉及木糖生产设备领域，具体涉及一种水解生产木糖的自动控制系统。
背景技术
木糖是一种功能性甜味剂，是制备人体糖类代谢中间体木糖醇的重要原料，可作为糖尿病患者食糖代替品。目前，木糖工业化生产主要通过酸酶水解作物类秸秆制取。水解反应釜作为生产木糖的主要生产设备，现有的水解反应釜主要由职员工手动操作，生产自动化程度底，木糖的生产效率较低，工艺操作误差较大，导致木糖生产工艺指标不稳定，无法满足木糖的高效生产。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种水解生产木糖的自动控制系统，自动化程度高，减轻员工劳动强度，降低工艺指标波动，提高木糖的产率。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水解生产木糖的自动控制系统，自动控制系统包括水解反应釜、工艺硫酸储罐、PLC控制器、在线监控机构和现场被控机构；
所述水解反应釜通过其上连接端管分别与蒸汽管道、泄压管道、进液管道和排液管道连通，且进液管道另一端与所述工艺硫酸储罐连通；
所述现场被控机构包括设于蒸汽管道上的蒸汽气动阀、设于泄压管道上的泄压气动阀、设于进液管道上的进液气动阀、设于排液管道上的排液气动阀；
所述在线监控机构包括设置于水解反应釜一侧温度变送器，所述温度变送器分别与蒸汽气动阀、泄压气动阀通讯连接；设置于工艺硫酸储罐一侧的液位变送器，所述液位变送器与进液气动阀通讯连接；设置于进液管道上压力变送器，压力变送器与蒸汽气动阀、泄压气动阀通讯连接；
所述PLC控制器输入端连接在线监控机构输出端，PLC控制器输出端连接控制现场被控机构输入端，所述PLC控制器接受在线监控机构信号进而控制现场被控机构启闭。
进一步地，所述PLC控制器通过通讯电路与主控计算机通讯连接。
进一步地，所述进液管道上还设置有流量计或/和计量泵。
进一步地，所述PLC控制器上还连接有报警机构，报警机构设置于工艺硫酸储罐上。
进一步地，所述水解反应釜为耐腐蚀金属材质或衬胶、聚四氟乙烯的耐高温钢制筒体、或耐酸碱及高温有机材料筒体；所述进液管道、排液管道内设置有耐酸碱材料内衬。
进一步地，与所述蒸汽气动阀、泄压气动阀、进液气动阀、排液气动阀两端管道上分别设置有手动蝶阀。
进一步地，所述水解反应釜内上端设置有下料斗以及伸入水解反应釜的搅拌器。
本实用新型的上述技术方案的至少包括以下技术效果：
1、本实用新型的木糖水解生产自动控制系统，采用与水解反应釜配合设置的在线监控机构和现场被控机构，在线被控机构可实时检测水解反应釜生产时温度、压力以及进排液流量，并通过现场被控机构自动调控水解反应釜的生产参数，减轻员工劳动强度，降低人员操作带来的生产误差，降低工艺指标波动，提高木糖的产率。
2、本实用新型的水解反应釜及各类输送管道具有良好的耐高温、耐酸碱性能，提高水解设备的安全性能。
3、本实用新型在进入自动控制模式之前，采用手动蝶阀将各管道进行关闭；即将在系统在进入自动控制模式时，再将手动蝶阀打开，提高水解生产的安全性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例中木糖生产水解自动控制系统流程示意图；
图2为本实用新型实施例中木糖生产水解自动控制系统控制 示意图。
图中：
100、自动控制系统；1、水解反应釜；2、温度变送器；3、蒸汽气动阀；4、蒸汽管道；5、泄压气动阀；6、泄压管道；7、压力变送器；8、液位变送器；9、工艺硫酸储罐；10、计量泵；11、进液气动阀；12、进液管道；13、排液管道；14、排液气动阀；15、连接端管；16、流量计；17、PLC控制器；18、在线监控机构；19、现场被控机构；20、报警机构；21、通讯电路；22、主控计算机。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-2，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示：一种水解生产木糖的自动控制系统，自动控制系统100包括水解反应釜1、工艺硫酸储罐9、PLC控制器17、在线监控机构18和现场被控机构19；所述水解反应釜1内上端设置有下料斗以及伸入水解反应釜的搅拌器；所述水解反应釜1通过其上连接端管15分别与蒸汽管道4、泄压管道6、进液管道12和排液管道13连通，且进液管道12另一端与所述工艺硫酸储罐9连通；所述现场被控机构19包括设于蒸汽管道上的蒸汽气动阀3、设于泄压管道上的泄压气动阀5、设于进液管道12上的进液气动阀11、设于排液管道13上的排液气动阀14；所述在线监控机构18包括设置于水解反应釜1一侧温度变送器2，所述温度变送器2分别与蒸汽气动阀3、泄压气动阀5通讯连接；设置于工艺硫酸储罐9一侧的液位变送器8，所述液位变送器8与进液气动阀11通讯连接；设置于进液管道12上压力变送器7，压力变送器7与蒸汽气动阀3、泄压气动阀5通讯连接；所述PLC控制器17输入端连接在线监控机构18输出端，PLC控制器17输出端连接控制现场被控机构19输入端，所述PLC控制器17接受在线监控机构信号进而控制现场被控机构启闭。
具体而言，本实用新型的木糖水解生产自动控制系统，采用与水解反应釜配合设置的在线监控机构和现场被控机构，在线被控机构可实时检测水解反应釜生产时温度、压力以及进排液流量，并通过现场被控机构自动调控水解反应釜的生产参数，减轻员工劳动强度，降低人员操作带来的生产误差，降低工艺指标波动，提高木糖的产率。
具体而言，所述PLC控制器17通过通讯电路与主控计算机22通讯连接。本实施例中，PLC控制器与主控计算机通讯连接，并可通过主控计算机进行控制，可进行参数设定；PLC控制器采用周期循环扫描的方式进行控制，各类气动阀的开度和反应速度由主控计算机通过PID模块调控。
在本实用新型的另一实施例中，所述进液管道12上还设置有流量计16或/和计量泵10，通过流量计或流量泵实现工艺硫酸储罐的硫酸流量控制。
在本实用新型的另一实施例中，所述PLC控制器17上还连接有报警机构20，报警机构20设置于工艺硫酸储罐9上；报警机构可与液位变送器通讯连接，从而在工艺硫酸储罐有冒槽风险时发出警报，提醒现场工作人员。
基于以上实施例中，所述水解反应釜1为耐腐蚀金属材质或衬胶、聚四氟乙烯的耐高温钢制筒体、或耐酸碱及高温有机材料筒体；所述进液管道12、排液管道13内设置有耐酸碱材料内衬。本实施例中，水解反应釜及各类输送管道具有良好的耐高温、耐酸碱性能，提高水解设备的安全性能。
在本实用新型的另一实施例中，与所述蒸汽气动阀3、泄压气动阀5、进液气动阀11、排液气动阀14两端管道上分别设置有手动蝶阀；在进入自动控制模式之前，采用手动蝶阀将各管道进行关闭；即将在系统在进入自动控制模式时，再将手动蝶阀打开，提高水解生产的安全性能。
本实用新型的使用方法或工作原理：
本实用新型的水解自动控制系统，启动自动控制程序，通过PLC控制器打开进液气动阀和计量泵向水解反应釜进工艺硫酸，输送一定体积后自动关闭计量泵和进液气动阀；进液完成后开始运行升温程序，打开蒸汽气动阀，蒸汽由蒸汽管道进入水解反应釜内，进行阶段升压，当压力到达预设压力且温度也达预设温度后关闭蒸汽气动阀，进行保温处理；保温阶段内，压力降低或温度降低系统都会再次打开蒸汽气动阀补充蒸汽来升压升温，以确保反应条件的稳定；自动控制系统在自动控期间泄压程序同步运行，压力超过设定的最大压力值后会激发泄压程序，系统将自动报警并打开泄压气动阀进行排气泄压。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：自动控制系统（100）包括水解反应釜（1）、工艺硫酸储罐（9）、PLC控制器（17）、在线监控机构（18）和现场被控机构（19）；
所述水解反应釜（1）通过其上连接端管（15）分别与蒸汽管道（4）、泄压管道（6）、进液管道（12）和排液管道（13）连通，且进液管道（12）另一端与所述工艺硫酸储罐（9）连通；
所述现场被控机构（19）包括设于蒸汽管道上的蒸汽气动阀（3）、设于泄压管道上的泄压气动阀（5）、设于进液管道（12）上的进液气动阀（11）、设于排液管道（13）上的排液气动阀（14）；
所述在线监控机构（18）包括设置于水解反应釜（1）一侧温度变送器（2），所述温度变送器（2）分别与蒸汽气动阀（3）、泄压气动阀（5）通讯连接；设置于工艺硫酸储罐（9）一侧的液位变送器（8），所述液位变送器（8）与进液气动阀（11）通讯连接；设置于进液管道（12）上压力变送器（7），压力变送器（7）与蒸汽气动阀（3）、泄压气动阀（5）通讯连接；
所述PLC控制器（17）输入端连接在线监控机构（18）输出端，PLC控制器（17）输出端连接控制现场被控机构（19）输入端，所述PLC控制器（17）接受在线监控机构信号进而控制现场被控机构启闭。
2.如权利要求1所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（17）通过通讯电路与主控计算机（22）通讯连接。
3.如权利要求1所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：所述进液管道（12）上还设置有流量计（16）或/和计量泵（10）。
4.如权利要求1所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（17）上还连接有报警机构（20）；报警机构（20）设置于工艺硫酸储罐（9）上。
5.如权利要求1-4任一所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：所述水解反应釜（1）为耐腐蚀金属材质或衬胶、聚四氟乙烯的耐高温钢制筒体、或耐酸碱及高温有机材料筒体；所述进液管道（12）、排液管道（13）内设置有耐酸碱材料内衬。
6.如权利要求5所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：与所述蒸汽气动阀（3）、泄压气动阀（5）、进液气动阀（11）、排液气动阀（14）两端管道上分别设置有手动蝶阀。
7.如权利要求5所述的一种水解生产木糖的自动控制系统，其特征在于：所述水解反应釜（1）内上端设置有下料斗以及伸入水解反应釜的搅拌器。
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| CN202122069121.XU CN215743358U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种水解生产木糖的自动控制系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN115318216A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-11 | 焦作市华康糖醇科技有限公司 | 一种水解反应釜装置及其自动化控制方法 |
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- 2021-08-30 CN CN202122069121.XU patent/CN215743358U/zh active Active
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